Секрет молодости – проблема, которая давно интересовала человечество. На сегодня, генетика уже располагает данными, которые могут пролить свет на возможное решение этой проблемы.
В 70-х годах общественный интерес подогрела чудесная история омоложения пациентов больницы японского города Фукуока. Ранее незнакомые, обратившиеся в больницу с прогрессирующим артритом и тяжелой формой болезни Альцгеймера, 75 летние Сэмп Исса и Сэй Синагон одновременно ночью 23 сентября 1979 года испытали странное состояние больше всего похожее на сильное эротическое возбуждение. Вслед за тем, у пациентов стали отмечаться неправдоподобно быстрые изменения в сторону омоложения. Выпадали старые зубы, появлялись новые, уходила седина, разглаживалась кожа. И офтальмологи, и дантисты, и другие узкие специалисты, каждый отмечали в своей области неправдоподобные изменения. Через 2-3 месяца оба старика и выглядели, и чувствовали себя соответственно 27-30 летнему возрасту, к концу года чудо закончилось. Быстро одряхлев, удивительные пациенты больницы Фукуоко умерли.
В связи с произошедшим, выдвигались предположения об избирательном действии быстро развивающейся редкой формы рака, поражавшей факторы старения, парадоксальном иммунном нарушении, генной мутации и так далее.
Тема возможности обернуть время вспять продолжает интересовать ученых, и в этом отношении на настоящий момент есть уже вполне определенные результаты.
Секрет молодости человека в его происхождении
По состоянию на сегодняшний день, изучены механизмы, благодаря которым некоторые виды живого могут сохранять молодость и жизнеспособность в самых разных условиях.
Таких видов живых существ известно уже больше одного, отдельные виды бессмертны, или умеют обращать процессы старения вспять, другие просто располагают поражающей степенью регенерации или способности противостоять внешним вредоносным факторам: медузы, тихоходки, плоские черви, морские ежи и лобстеры. Отдельные механизмы этих невероятных способностей уже известны ученым, другие продолжают изучаться. Этот подход предполагает, что секрет молодости человека может быть сокрыт в физиологии и генетике других видов. Некоторые из них относительно сложно устроены, но другие почти примитивны. Ответ может скрываться на самом видном месте.
История не только человека, но и всего живого на земле, начинается с самых простых микроорганизмов, и уже на этом этапе перед природой, а если точнее перед кодом ДНК возникла задача - о сохранении жизнеспособности организма в различных условиях. Условно, можно проследить две ветки развития механизмов выживания микроорганизмов. Одни изменения в ДНК закрепляли способность использовать наиболее благоприятные условия для максимально быстрого роста и размножения. Другие – кодировали механизмы, благодаря которым жизнь сохранялось в самых экстремальных условиях. Некоторые из этих механизмов работают в нас и сейчас: они противостоят УФ-излучению, радиоизлучению, обеспечивают регенерацию тканей, восстановимость ДНК, могут провоцировать удлинение концевых участков хромосом., так называемых теломер, по которым, как это стало известно науке, можно определять жизненный запас организма и способность его к восстановлению.
В каждом цикле деления теломеры клетки укорачиваются. Это связано с тем, что ДНК-полимераза способна добавлять нуклеотиды, только к уже готовой 3’-гидроксильной группе. При копировании, использованная для начала новой нити ДНК группа не восстанавливается у исходной клетки и недоредуплицируется у дочерней. Это фактически означает конечность делимости клеток, и обусловливает старение на клеточном уровне являясь биологической причиной естественной смерти. Это один из наиболее изученных признаков старения, с более чем 8000 публикаций в PubMed по состоянию на 2021 год.
Факторы старения и их «противники»
На сегодня известно несколько генетических механизмов, которые могут стать основой для технологии вечной молодости в будущем.
Во-первых, стоит понять, как вообще формируется физиологическая основа старения. С возрастом накапливаются генетические повреждения, что приводит к дисбалансу между здоровым и поврежденным ДНК. В результате в клетках с нестабильным геномом вместо нормальных ядер клеток образуются так называемые микроядра.
Микроядра провоцируют дисфункциональность тканей, особенно тех, где особую важность может представлять каждая конкретная клетка в цепи, поэтому в первую очередь это может проявляться в качестве нейродегенеративных изменений. Микроядра считаются одним из факторов образования опухолей и вообще мутаций внутри организма. Приостановка процесса появления микроядер или защита от вызывающих его повреждений ДНК могла бы стать направлением в исследовании методов предотвращения старения.
Механизм предотвращающий старение рефолдинг белка с помощью белков-шаперонов и аутофагия «ошибочных белков». Этот механизм по сути является дополнительным механизмом контроля качества произведенных внутри клетки белков. Текущее воспроизводство необходимых белков по аналогии с поддержанием постоянства внутренней среды организма – гомеостазом, называется протеостазом. Ошибки в этом процессе могут вызывать различные тяжелые заболевания, в том числе прионную болезнь и болезнь Альцгеймера. Белок кластерин, также известный как аполипопротеин J, поддерживает нормальный протеостаз, предотвращая накопление «неправильных» белков.
Еще одно направление исследований - механизм аналогичный инсулиновому ответу на повышение количества сахара в крови, это включение белка Сиртуина-1. Активация этого белка запускается напротив в ответ на дефицит калорий и может так же считаться фактором долголетия, - белок, в частности играет роль в ускорении процесса регенерации скелетных мышц и других видов тканей, участвует в предотвращении митохондриальных нарушений, еще одного хорошо изученного фактора старения.
Особую группу таких факторов составляют иммунные реакции организма на появление мутировавших клеток и белков. В настоящий момент выделяют группу механизмов, которые можно условно объединить под названием противоопухолевого иммунитета. Именно их правильная работа предотвращает развитие опухолевого процесса и участвует в естественном сопротивлении организма уже существующим образованиям, в том числе и злокачественным. К этой группе можно отнести белок p53, транскрипционный фактор выполняющий функцию супрессора (подавляющее действие) на образование злокачественных опухолей. Активно изучается действие на человека, так называемого гена Апоптина – ген, выделенный из генома вируса ословакцины (ВОВ) и обладающий выраженным онколитическим действием.
Направления для поиска эликсира молодости
Как можно судить из этого краткого обзора на сегодня известна и активно изучается целая группа факторов клеточного старения и механизмы им противостоящие. То же касается и исследований о факторах, способствующих и предотвращающих развитие онкозаболеваний. На сегодня уже есть основания говорить о развитии целого направления исследований – нано-медицины, где первоочередное значение придаётся изучению работы специализированных белков и генов, их влияние на внутриклеточные процессы. Одним из перспективных направлений в рамках этого подхода является изучение взаимного влияния ранее признававшихся исключительно патогенными процессов, например лечение онкозаболеваний при помощи искусственно измененных вирусов, и наоборот, изучение феноменальных иммунных свойств злокачественных образований.
Самый простой вывод, который сам напрашивается из вышесказанного, что, хотя изучению всех условий запускающих механизмы способствующие долголетию, должно быть посвящено еще немало усилий, но уже сегодня очевидно, что их работа связана с умеренным воздействием критических факторов. Даже дефицит углеводов и жизненно необходимых аминокислот, становится фактором, способствующим долголетию. Так, что не так далеки от истины утверждения – что лучшими лекарствами могут оказаться холод, голод и движение.